章成学，王 霄，杨 靖，张静静

（贵州大学 电气工程学院，贵阳550025）

0 引 言

无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是应用于环境监测、工业监控和交通监控等诸多重要应用领域中，最新兴、最有前途和最领先的技术之一［1］。网络中的节点采集环境数据，通过单跳或者多跳的方式传输给基站。由于其节点能量较少，电池更换不便，节点的能耗对于WSN特别重要。如何更高效地利用有限的节点能量来延长网络的生存周期，是一个重要的设计目标。

分簇算法常常被用来优化WSN的能耗，低功率自适应集簇分层（LEACH）算法是现有比较经典的分簇路由算法之一，但是其会因为随机分簇而导致簇首能量消耗较大，从而导致部分节点过早死亡。有文献在研究了LEACH-C算法后，提出LEACH-m算法。通过引入剩余能量、节点覆盖率和半径内节点通信代价来选举簇首节点［2］；有文献提出了LEACH-ED算法，引入剩余能量因素和邻居节点数量因素来优化选举阈值，虽然延长了网络的生命周期，但是该算法未考虑稳定阶段的传输问题，也未引入节点与汇聚节点的距离因素［3］；有文献考虑了节点的剩余能量、节点到汇聚节点的距离和每轮运行结束后节点的剩余能量情况，优化了簇首节点的选取方法，提出了MEC-LEACH（Minimum Energy Consumption based LEACH）算法［4］。但是该算法在簇首节点的选举并未考虑网络结构和节点部署情况，可能出现在节点密集区域选择的簇首个数较少，稀疏区域选择的簇首个数较多的情况，造成部分节点能耗加剧，从而降低网络生存周期。……